Tepelný design vojenských elektronických zařízení

S rychlým rozvojem vědy a techniky se elektronická zařízení v oblasti národní obrany a vojenského vybavení stávají stále složitějšími, nejmodernějšími a inteligentnějšími. Vzhledem k požadavkům vojenských aplikací na miniaturizaci produktů, nízkou hmotnost, přizpůsobení a vysokou spolehlivost čelí inženýři řadě výzev v procesu navrhování, jako je elektromagnetická kompatibilita s milimetrovými vlnami, chlazení a odvod tepla při vysoké teplotě. tavidlo, těsnění v drsném prostředí a tak dále.

Výzvy tepelného designu vojenské techniky:

1. Pracovní prostředí vojenské techniky je složité. Nadmořská výška, vysoká teplota, nízká teplota, vlhkost, teplotní šok, sluneční tepelné záření, nárazové vibrace, led a různá drsná prostředí (houby, poušť, prach, saze atd.) mají různou míru vlivu na jeho tepelnou konstrukci. Kromě složitých okrajových podmínek je největší výzvou tepelného managementu elektronických produktů v národním obranném průmyslu setkání s přechodným tepelným šokem. Tyto elektronické produkty jsou často v extrémním tepelném prostředí.

2. Velká úprava a vysoká výhřevnost. Vzhledem k povaze vojenských úkolů musí tyto elektronické produkty snést velké množství zpracování dat. Zároveň vyžadují vyšší rychlost zpracování dat, která je odpovídajícím způsobem nízká, a spotřeba tepla elektronických výrobků prudce vzroste. Kvůli špatným podmínkám prostředí a prudkému nárůstu spotřeby tepla čipů proto tepelný management elektronických produktů v národním obranném průmyslu čelí velkým výzvám.

3. Lehká a dokonalá spolehlivost zvyšuje obtížnost tepelného návrhu. U elektronických zařízení v atmosféře nebo v kosmickém prostředí je hmotnost velmi důležitým prvkem. Čím nižší je hmotnost, tím déle produkt funguje a tím nižší jsou náklady.

Tepelný design vojenského zařízení:

Kvůli vysoké spotřebě tepla a špatnému pracovnímu prostředí vojenských elektronických produktů čipy obvykle vykazují vyšší tepelný tok. Podobně jako jiné elektronické výrobky musí mít dobrý chladicí systém, ve kterém je třeba vzít v úvahu požadavky na velikost pracovního prostoru zařízení, hmotnost, spotřebu tepla, elektromagnetické stínění a tak dále. V současné době mnoho inženýrů preferuje použití hybridního chlazení pro tepelný návrh elektronických produktů. Většina elektronických čipů využívá k odvodu tepla vzduchové chlazení, u zařízení s velkou spotřebou tepla pak kapalinové chlazení. Pro kosmické lety nebo elektronická zařízení do vesmíru však tento způsob chlazení není žádoucí a musí být navržen kompaktnější systém chlazení kapalinou. Například použití substrátových materiálů s vysokou tepelnou vodivostí, parní komora, tepelná trubice, TEC zabudovaný do čipové matrice, tryskové chlazení nebo přímé imerzní kapalinové chlazení může přenášet teplo do kapaliny a poté do tepelného výměníku systému kapalinového chlazení.